Development of flash spectrophotometrik techniques for studying photosynthesis in leaves

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, fotosentetik elektron transfer zincirinde yer alan enzimlerden Qa ve S, flash spektroskopi yöntemi ile ilk kez yapraklarda ölçüldü. Karanlığa alışmış bir yaprağa arka arkaya flaş uyarıları verildiğinde yaprağın floresans sinyalinin dörtlü salınımlar gösterdiği ve bu salınımların suyu parçalayan enzim ` S ` ten geldiği kanıtlandı. Diğer enzim Qa iki fotosistem arasında bulunmakta ve fotosistem II den aldığı elektronları fotosistem I e iletmektedir. Fotosistem II daha hızlı olduğundan bu enzimin ölçülmesi ile fotosentez hızını belirlemek mümkün hale geldi. Bir yaprak değişik dalga boylarında ışıkla aydınlatılarak Qa sinyali ölçüldü. Böylelikle değişik dalga boylarının yaprağın fotosentez hızı üzerindeki etkisi görüldü. Qa ve S sinyallerinin yanısıra daha önce yapraklarda değişik amaçlarla ölçülmüş olan elektrokromi, P700 ve Kautsky sinyallerimde ölçebilen taşınabilir bir alet geliştirildi. Bu aletin bitki stresi çalışmalarında ne tür yararlar sağlayabileceği örneklerle açıklandı.

IV ABSTRACT The S and Qa enzymes of the photosynthetic electron transport chain have been measured, with the method of flash spectroscopy,for the first time on leaves. It has been shown that when a dark adapted leaf is exposed to consecutive short and saturating flashes the leaf fluorescence oscillates with period four and also it has been proven that the water spllitting enzyme `S` is the cause of that oscillation. Another enzyme Qa acts as a bridge between the two photosystems. The enzyme Qa accepts electrons from the faster photosystem II and transfers them to the photosystem I. Therefore, it is possible to determine the rate of photosynthesis by the measurement of Qa. The effect of light at different wavelengths on the rate of leaf photosynthesis has been studied by the measurement of Qa.A portable instrument has been developed to measure Qa,and S as well as previously measured (for different purposes) P700, electrochromy and kautsky signals. Expected contribution of the instrument on plant stress studies has been explained with examples.